磨削弧區(qū)磨削液有效供給和對流換熱研究.pdf

1、磨削加工過程中的磨削比能高，與其它常規(guī)加工方式相比相同材料去除率需要更高的能量輸入。這些能量在磨削弧區(qū)轉(zhuǎn)化成磨削熱，如果不能及時(shí)冷卻，大量的磨削熱傳入工件，會(huì)導(dǎo)致工件表面熱損傷。工業(yè)生產(chǎn)中常采用向磨削弧區(qū)供給大量磨削液的澆注式供液法減少傳入工件的熱量，降低熱損傷。但砂輪高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣運(yùn)動(dòng)形成氣障層，阻礙了磨削液進(jìn)入磨削弧區(qū)。因此，研究磨削氣障層的特性和磨削液在氣障層內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律，探討磨削液進(jìn)入磨削弧區(qū)的有效供給條件具有重要的理論意

2、義和應(yīng)用價(jià)值;磨削液在磨削弧區(qū)的對流換熱減少進(jìn)入工件的磨削熱量，降低磨削溫度，建立磨削弧區(qū)對流換熱系數(shù)模型對磨削溫度的預(yù)測和降低工件熱損傷有重要的理論價(jià)值。
　　本論文主要工作如下：
　　建立磨削氣障層的三維數(shù)值模擬模型，研究了磨削氣障層內(nèi)氣流場的速度和壓強(qiáng)特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣障層內(nèi)氣壓關(guān)于砂輪中間平面對稱分布，且在砂輪中間平面上壓強(qiáng)最大;隨砂輪線速度、砂輪寬度及砂輪表面粗糙度的增大，壓強(qiáng)峰值增大;隨砂輪旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)的氣流在到達(dá)

3、磨削弧區(qū)前會(huì)向砂輪兩側(cè)流動(dòng)，砂輪寬度較窄時(shí)，沒有出現(xiàn)明顯的返回流現(xiàn)象。
　　利用數(shù)值模擬分析得出的氣流壓強(qiáng)及速度數(shù)據(jù)，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)理論，建立了磨削液在磨削氣障層內(nèi)流動(dòng)的氣動(dòng)力模型，研究了磨削液在磨削氣障層內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律;建立了噴嘴角度及噴嘴位置一定時(shí)，磨削液能夠沖破氣障層進(jìn)入磨削弧區(qū)的供給方法。
　　在磨削弧區(qū)磨削液充足的條件下，根據(jù)傳熱學(xué)基本理論，在磨削參數(shù)和磨削液供給條件一定時(shí)，建立了由臨界雷諾數(shù)及對應(yīng)的臨界長度計(jì)算對流